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电动执行器电机的运行控制分析

发布日期:2022-05-18
   电动执行器由阀位检测装置来检测阀位,因此与检测装置等组成位置反馈控制系统,具有良好的稳定性。该机构设有电动力矩制动装置,具有快速制动功能,有效克服了机械制动造成机件磨损的缺点。同时,该机构与电动伺服放大器配套使用,采用智能伺服放大器时,也可组成智能电动控制阀,可以轻松自如地控制设备。另外,适用于无气源供应的应用场所、环境温度会使供气管线中气体所含的水分凝结的场所和需要大推力的应用场所。凭借自身优良的质量和性能,赢得了同行的充分肯定。
  电机执行系统通过电流与电压传感器和位置传感器的检测,得出逆变模块三相输出电流、电压及阀门的位置信号,然后由A/D转换后送入单片机。单片机通过控制PWM波发生器的作用,实现电机的运行控制。逆变模块工作时所需要的直流电压信号由整流电路对380V电源进行全桥整流得到。对于电动机运行原理的分析,这里主要针对工业中应用的三相异步电动机的原理进行探讨。电动机转动的基本工作原理是三相对称绕组中通人三相对称电流产生圆形旋转磁场,转子导体切割旋转磁场感应电动势和电流,转子载流导体在磁场中受到电磁力的作用,从而形成电磁转距,驱使电动机转子转动。
  实现电机和速度的控制需要解决的关键性技术问题主要有五个方面,分别是阀门柔性开关的控制、阀位的极限位置的判断、电机保护的实现、准确定位与模拟信号的隔离。对于电机阀门位和速度的控制,微处理器根据测得的变频器输出电压和电流,通过计算得出输出力矩,如果输出力矩达到或大于设定的力矩,那么就会自动降低运行速度。在传统电机的执行机构中,阀位的极限位置的检测是通过机械式限位开关获得的。电动执行机构极限位置通过检测位置信号的增量获得,单片机将本次检测的位置信号与上次检测的信号相比较,如果未发生变化或变化较小,就会自动电机的供电电源。
  电机的运行控制与加速度的大小、时间长短、当前位置、速度控制给定位置以及运行速度有关。在电动执行器中电机采用的是双环控制方案,外环为位置环,内环为速度环。外环是通过当前位置速度的设定将速度给定发生器向内环提供速度的设定值。内环是将当前速度与速度给定与发生器的设定速度进行比较,依靠速度调节器改变载波频率,以实现电机的转速调节。

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